专利名称：变频式调压电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变频式调压电路，是一种通过变频^支术以 及切换调压技术以调整输入一 电源供应器的输入电力的电路。
背景技术：
如图1所示，大部份电源供应器(包括AC/DC或DC/DC的转 换器)皆包含一滤波与整流单元1、 一升压单元2 (包含已知的功 因冲交正单元亦具有升压的作用)以及一切换式的电力转换单元3, 该电源供应器连接一电力来源后取得一输入电力8通过该滤波与整 流单元1,再经由该升压单元2 (同上，亦包含已知的功因才交正单 元)调整该豸lr入电力8的电压而形成一升压电力，并且经由"i亥电力 转换单元3将该升压电力转换为一^T出电力9马区动至少一负载，其 中该升压单元2包含一充》文电回^各、 一开关元4牛以及一产生一马区动 信号驱动该开关元件导通的升压控制电路，该升压控制电路调整该 驱动信号的空占比(duty ratio ),亦即控制该驱动信号的导通周期宽 度以调整该开关元件的导通时间，进一步控制该充方文电回路的电压 而达到将该输入电力8升压形成该升压电力的目的；上述的升压单 元2除了调整该驱动信号的空占比(duty ratio)以外，已知升压单 元2还分为连续电流才莫式(Continuous Current Mode，CCM )与非连 续电;危才莫式(Discintinuous Current Mode,DCM )两种，非连续电;危 才莫式现今大部份4又用于小功率的电源供应器，而现今电源供应器以 连续电流模式控制为主流，其中，因其工作原理的限制该连续电流 模式皆为定频式控制，亦即该升压单元2利用固定频率的驱动信号
驱动该开关元件以控制该充》文电回路的电流周期，而其驱动"f言号的
空占比(duty ratio)受到负载高低的影响；然而，上述的升压单元 2(包含已知的功因校正单元)为达到提供定电压的升压电力，其 开关元件的导通周期必须很大幅度的随输入电流变动，例如输入电 力8具有高低波动时可能从90V到150V之间浮动，而该升压单元 2为了提供380V的升压电力，必须令该开关元件的导通周期大幅 延长以提供290V的电压升，因此使该开关元件承受相当大的电流， 并且在高压下产生的切换损耗(switching loss)非常大，连带^f吏"i皆 波与噪声(NOISE)影响非常明显，有待改善。
实用新型内容
鉴于已知升压电路工作于连续电流模式时，因频率固定而需大 幅调整该升压电路中开关元件的导通周期，而产生明显的切4奂损 耗、谐波与噪声，并且该开关元件需承受较大的电流，造成成本4是 高或寿命降低的问题。
本实用新型为一种变频式调压电路，利用于具有一升压单元以 及一电力转换单元的电源供应器，且该电源供应器连接一输入来源 以取得一输入电力，其中该升压单元中包含一升压控制电路并4是供 一连续电流模式，该升压控制电路取得一参考频率以调变该1#入电 力以转换为一升压电力，而该升压控制电路还连接一变频式调压电 ^各，该变频式调压电^各包含一 电压侦测电路以及一频率设定电路， 其中该电压侦测电^各侦测传送至该升压单元的l命入电力，并依l居该 输入电力的大小而产生 一输入位准〗言号，该频率i殳定电路则依净居该 输入位准信号产生相对应的一参考频率信号，并传送该参考频率信 号至该升压控制电3各以调整该升压单元转换电力的频率；通过上述 的电路架构判断该输入电力的高〗氐，而令该升压单元得依据该l俞入 电力的高^f氐而工作于不同的频率，通过工作频率的改变可使该升压 单元以较低的切换损耗达到将该输入电力升压至特定位准的功效，
并且4交j氐的频率亦代表着可在相同的时间内以4交少的切换次凄史具 有较长的导通周期，乂人而可减少该升压单元的工4乍负载以及减少+刀 换损耗与谐波、噪声的产生。
综上所述，本实用新型所达到的有益效果如下
1. 可减少该升压单元的工作负载。
2. 减少切换损耗与谐波、噪声的产生。
图1为已知电源供应器架构方块图。 图2为本实用新型一实施例的架构方块图。 图3为本实用新型4交佳实施例的架构方块图。 图4为本实用新型与已知4支术的频率曲线图(一)。 图5为本实用新型与已知技术的频率曲线图(二)。
具体实施方式
有关本实用新型的详细说明及4支术内容，现配合示意图说明如
下
请参阅图2,其中该电源供应器具有一滤波与整流单元1、 一 升压单元2以及一电力转换单元3，该滤波与整流单元1连接一输 入来源耳又得一输入电力8,该输入电力8经滤波与整流后送至该升 压单元2，该升压单元2包含一升压控制电路21、由一储能电感22、 一二极管24以及一储能电容25所构成的一充》文电回路、以及一连
^接于该充》文电回^各的开关元^f牛23,该升压单元2提供一连续电;危才莫 式(Continuous Current Mode,CCM )调变该输入电力8，该充放电 回路取得该输入电力8充电，该升压控制电^各21依据一参考频率 产生一脉波信号以控制该开关元件23的导通周期，从而进一步4空
制该iir入电力8 乂于该充方文电回^各的充i文电时序，因而爿夸该^r入电力
8举争4奐为一升压电力送至该电力4争纟灸单元3，由i亥电力转纟灸单元3 将该升压电力转换为一丰斩出电力9以驱动负载，该升压控制电^各21 可自该电力转换单元3取得一反馈信号，并依据该反馈信号调整该 脉波信号的空占比(duty ratio);然而，该升压控制电路21还连4妾 一变频式调压电^各4，该变频式调压电路4包含一电压侦测电路41 以及一频率设定电路42,其中该电压侦测电3各41侦测传送至该升 压单元2的l叙入电力8,并依据该l俞入电力8的大小而产生一IIT入 位准信号，该频率设定电路42则依据该输入位准信号而产生相对 应的一参考频率信号，并传送该参考频率信号至该升压控制电路21 以调整该升压单元2 4争4灸电力的频率；上述的电压侦测电路41产 生的输入位准信号可与该输入电力8呈正比的线性变动，而该频率 设定电路42取得该输入位准信号后，可令该参考频率信号4是供的 参考频率与该输入位准信号呈反比的线性变动，如图4中所示，图
4为该输入电力8与该升压单元2工作频率的曲线图，其中包含一 已知频率曲线70以及一调变的频率曲线71，已知升压单元2以连 续电流才莫式(Continuous Current Mode,CCM )工作时该已知频率曲 线70为 一直线(定频)，^义利用调整该月永波信号的空占比(duty ratio ) 来维持调变后的升压电力具有固定电压，反^见该调变的频率曲线71 为与该输入电力8成反比的直线，因此该输入电力8的电压较高时， 该频率设定电路42可产生频率4交低的参考频率信号，令该升压单 元2以较低的频率工作，以减少切换损失与谐波、噪声，以及减少 该升压单元2的工作负载。
上述电路架构的另一实施例亦可令该电压侦测电路41设定一 基准值与该输入电力8相比较，令该输入位准信号具有代表该專t入 电力8高于该基准l直的一高准位，以及代表该l叙入电力8低于该基 准值的一低准位，并且该频率设定电路42设定该参考频率信号可 调变为相异的一第一频率或一第二频率，其中该输入位准信号为高 准位时该参考频率信号调变为该第一频率，该^r入位准信号为〗氐准 位时该参考频率信号调变为该第二频率，从而^f吏该变频式调压电3各 4可4是供该升压单元2两个不同的参考频率，而上述的第一频率《氐 于该第二频率，以令该升压单元2于该输入电力8电压4交高时可以 较低的频率工作；而且上述另一实施例的电压侦测电路41还连4妄 一磁滞电路43以产生一緩冲电压调整该基准值(如图3所示)，其 中该緩沖电压依据该输入位准信号的高准位触发产生反向緩冲电 压将该基准值调低，并依据该输入位准信号的低准位触发产生正向 緩沖电压将该基准值调高，如此可于该电压侦测电^各41送出高准 位的输入位准信号后令该基准值下降，以避免该输入电力8些孩史的 浮动而4吏频率快速浪〖动，同理，该》兹滞电路43于该电压侦测电^各 41送出低准位的输入位准信号后令该基准值上升，亦具有相同的功 效；上述实施例中该输入电力8与该升压单元2工作频率的曲线图 i青参阅图5，该图中亦可见该已知频率曲线70，而该调变的频率曲 线72则分为一较低的第一频率以及一较高的第二频率，其中该输 入电力8的电压高于i殳定的基准4直时则该调变的频率曲线72下降 至65KHz左右，该输入电力8电压低于设定的基准值时则该调变的 频率曲线72上升至130KHz,从而达到上述减少切换损失与i皆波、 t喿声，以及减少该升压单元2工作负载的有益功岁丈。
虽然本实用新型以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本 实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范 围内，而所作的些^午更动与润饰，皆应涵盖于本实用新型中，因》匕 本实用新型的保护范围当视3又利要求所界定者为准。
权利要求1.一种变频式调压电路，用于具有一升压单元(2)以及一电力转换单元(3)的电源供应器，且所述电源供应器连接一输入来源以取得一输入电力(8)，其中所述升压单元(2)中包含一升压控制电路(21)并提供一连续电流模式，所述升压控制电路(21)依据一参考频率以调变所述输入电力(8)以转换为一升压电力，而所述升压控制电路(21)还连接一变频式调压电路(4)，其特征在于，所述变频式调压电路(4)包含一电压侦测电路(41)，侦测传送至所述升压单元(2)的输入电力(8)，并依据所述输入电力(8)的大小而产生一输入位准信号；一频率设定电路(42)，依据所述输入位准信号产生相对应的一参考频率信号，并传送所述参考频率信号至所述升压控制电路(21)以调整所述升压单元(2)转换电力的频率。
2. 根据权利要求1所述的变频式调压电路，其特征在于，所述电 压侦测电i 各(41 ) _没定一基准<直与所述1俞入电力(8 )相比举交， 令所述输入位准信号具有代表所述输入电力(8)高于所述基 准值的一高准位，以及代表所述输入电力(8)低于所述基准 值的一^^准位。
3. 才艮据权利要求2所述的变频式调压电路，其特征在于，所述频 率设定电路(42 )设定所述参考频率信号可调变为相异的一第 一频率或一第二频率，其中所述输入位准4言号为高准位时戶斤述 参考频率信号调变为所述第 一频率，所述输入位准信号为<氐准 位时所述参考频率信号调变为所述第二频率。
4. 根据权利要求3所述的变频式调压电路，其特征在于，所述第 一频率低于所述第二频率。
5. 根据权利要求2所述的变频式调压电路，其特征在于，所述电 压侦测电^各(41 )还连接一f兹;带电路(43 )以产生一緩冲电压 调整所述基准值，其中所述緩冲电压依据所述输入位准信号的 高准位触发产生反向緩冲电压将所述基准值调低，并依据所述 输入位准信号的低准位触发产生正向緩沖电压将所述基准值 调高。
6. 根据权利要求1所述的变频式调压电路，其特征在于，所述电 压侦测电路(41)产生的输入位准信号与所述输入电力(8) 呈正比的线性变动。
7. 根据权利要求1所述的变频式调压电路，其特征在于，所述频 率设定电路(42 )令所述参考频率信号提供的参考频率与所述 输入位准信号呈反比的线性变动。
8. 根据权利要求1所述的变频式调压电路，其特征在于，所述升 压单元(2)包含一取得所述l命入电力(8)充电的充放电回3各、 一连4妄于所述充力文电回路的开关元件(23 )以及所述升压4空制 电路(21 ),所述升压控制电路(21 )依据所述参考频率产生 一脉波信号以控制所述开关元件(23 )的导通周期，通过所述 开关元件(23)的导通周期以控制所述lt入电力(8)对所述 充方文电回3各的充》文电时序。
9. 根据权利要求8所述的变频式调压电路，其特征在于，所述升 压控制电路(21 )自所述电力转换单元(3 )取得一反馈4言号， 并依据所述反馈信号调整所述月永波信号的空占比。
专利摘要一种变频式调压电路，利用于具有一升压单元以及一电力转换单元的电源供应器，其中该升压单元调变一输入电力转换为一升压电力，而该升压控制电路还连接该变频式调压电路，该变频式调压电路包含一电压侦测电路以及一频率设定电路，其中该电压侦测电路侦测传送至该升压单元的输入电力，并依据该输入电力的大小而产生一输入位准信号，该频率设定电路则依据该输入位准信号产生相对应的一参考频率信号，并以该参考频率信号调整该升压单元转换电力的频率；通过上述的电路架构判断该输入电力的高低，而令该升压单元依据该输入电力的高低而工作于不同的频率，从而达到降低已知升压单元的工作负载以及减少切换损耗与降低谐波、噪声的有益效果。
文档编号H02M3/10GK201197117SQ20082000997
公开日2009年2月18日 申请日期2008年4月29日 优先权日2008年4月29日
发明者张裕渊, 王奕桦 申请人:新巨企业股份有限公司